朱偉 段守文
【摘要】:工作面在回采過程中經常遇到斷層,但薄煤層工作面回采時,由于采高較低,斷層對工作面回采制約較大,影響因素較多。重點對薄煤層綜采工作面過斷層進行研究,針對性地提出了一些應用策略,旨在為薄煤層綜采工作面過斷層的處理提供指導,以確保煤層開采工作的順利進行。
【關鍵字】:薄煤層;綜采工作面;過斷層
煤礦開采工作進行的地質條件較為復雜,環(huán)境也較為惡劣,對于技術的應用有著較高的要求。斷層是一種較為復雜的地質構造,很大程度上增大了煤礦開采的難度,不僅使得開采的效率不高,也帶來了較大的安全隱患。尤其是在薄煤層的開采中,存在較大的限制。因此,加強對薄煤層綜采工作面過斷層的研究具有很大的現(xiàn)實意義,可進行針對性的指導,改善當前煤礦開采困難問題,更好地挖掘煤炭資源,滿足社會發(fā)展的需求。
一、 煤礦概述
新建煤礦位于七臺河礦區(qū)西北部,礦址距七臺河火車站約2.5公里,東南距七臺河市市中心約15公里。行政區(qū)劃屬黑龍江省七臺河市新興區(qū)管轄。地理坐標:東經130°48′18″~130°54′45,北緯45°45′31″~45°51′01″。礦區(qū)面積:49.1792平方公里。
新建煤礦開拓煤量、準備煤量、回采煤量充足,截止至2019年3月末新建煤礦開拓煤量746.82萬噸,可采期7.7年;準備煤量595.52萬噸,可采期73.70月;回采煤量88.60萬噸,可采期10.97月。
截止到2018年末,新建煤礦保有儲量4610.5萬噸,可采儲量2192.9萬噸。
新建煤礦共有三個生產采區(qū),一個回收區(qū),一個調整區(qū)、兩個開拓區(qū)。共有5組采煤隊,21組掘進隊,采煤工藝均為4高檔普采、1個綜采。
礦井開拓方式為斜、立井多水平開拓。一水平標高為-100m,已經回采完畢;二水平標高為-250m,為現(xiàn)主要生產活動區(qū)域。終止標高為-800米。新建煤礦設計能力為120萬噸,核定能力為190萬噸/年。
二、 工程概述
新建煤礦40031工作面回采 90層煤,煤層厚度0.65m ~ 0.89m,平均厚度 0.75m,傾角 4°~11°,平均傾角 6°,工作面傾斜長度 189m,走向長度980m。整個煤層開采過程中,為提高采煤工作效率,使各項技術措施更為有效地發(fā)揮作用,預防煤礦安全事故發(fā)生,結合該煤礦基本情況,采用傾斜長壁后退式采煤法,并應用全部垮落法對頂板進行有效管理,落實綜采采煤工藝,確保采煤任務順利完成,提高采煤工作效率。同時,采煤需要經過斷層、老巷,為保證施工效果,有必要創(chuàng)新思維,把握技術措施,實現(xiàn)對薄煤層綜采工作面效益的提升,為煤礦開采效益提升創(chuàng)造良好條件。
三、 方案對比分析
方案一:將綜采工作面整體撤面搬家,使用炮采工藝過斷層。該方案能避免工作面過斷層,減少材料消耗量,提高采煤安全水平。但撤面搬家和安裝綜采面需要 1.5 個月時間,期間工作面沒有產量。撤面后斷層區(qū)間采用炮采、調采,頂板管理困難,采煤量會受到嚴重影響。炮采工作面存在反向運輸,輸送環(huán)節(jié)多等問題,通風系統(tǒng)比較復雜,不利于通風管理,并且需要施工炮采補切眼。
方案二:采用強推硬過斷層,當無法推采時,在適當位置掘進補充材料道作為工作面的出口,并將工作面與材料道聯(lián)通,貫通后撤除工作面補充材料道,并且工作面繼續(xù)推進,讓采煤工作順利進行。該方法可以避免整體搬家撤面,對產量影響很小,具有良好的經濟效益,同時運輸系統(tǒng)和通風系統(tǒng)比較簡單。但工作面推進過程中,需要補充運輸巷和材料道,需要掘進材料149m,斷層處頂板管理也比較困難。綜合對比兩個方案的技術性與經濟性,結合該采煤工程的現(xiàn)場基本情況,決定采用方案二進行煤礦開采。
四、 薄煤層綜采工作面過斷層、過老巷技術對策
1、 爆破及空頂距縮短煤礦開采中,首先對運輸巷提前進行臥底,完成后安排工作面刮板輸送機入場,做好頂板支護工作。整個采煤作業(yè)面利用采煤機截割比較困難,針對這種情況,采用放松動炮的方式進行處理,并且爆破后及時進行回采,減少空頂時間。適當縮短空頂距離,壓巖地段和頂板破碎處,采煤機截割前后及時將支架移至煤幫,這樣有利于縮短空頂距,實現(xiàn)對頂板的有效保護。
2、 工作面冒頂處理技術
工作面過老巷期間,與老巷交叉處頂板冒頂,在補充運輸巷內利于廢舊軌道和工字鋼造假頂的措施,有效規(guī)避冒頂風險。通過補充材料道時,用料墊住刮板運輸機,使其起伏平緩,滿足采煤機運行需要。
3、破碎帶處理技術
工作面與老巷交叉處及斷層處,對于這些地方出現(xiàn)的頂板破碎帶,在頂板需要打設錨桿,從而增強頂板的穩(wěn)固性與可靠性。錨桿間距 1.0m,排距 1.2m,錨桿長度 1.7m,錨固力不低于 50k N。采取這些措施處理之后,有利于確保頂板牢固可靠,避免出現(xiàn)安全事故。
4、機電設備管理技術
重視機電設備管理,做好設備調試工作,確保機電設備綜合性能良好,有效滿足采煤需要。對于機電設備要加強養(yǎng)護維修,及時處理存在的故障,有效提升機電設備綜合性能。加強用電管理,保證機電設備的用電能夠得到有效滿足,進而為采煤工作現(xiàn)場施工順利進行奠定基礎。
5、頂板管理技術
提高對頂板管理的思想重視程度,尤其是工作面斷層處壓巖地段的頂板,更應該加強管理。確保頂板安裝順序合理,位置準確。應該從冒頂地段,兩端頂板完整的地段向冒頂地段移架,進而對頂板實現(xiàn)有效控制,防止冒頂區(qū)域出現(xiàn)進一步擴大等問題發(fā)生,為采煤工作順利進行奠定基礎。
6、 施工現(xiàn)場安全管理技術
完善施工現(xiàn)場安全管理制度,提高工作人員的安全管理意識。臥底時要嚴格控制底板的起伏和工作面采高,確保臥底深度合理,保證接頂質量,減小空頂面積。要保障接頂工作人員安全,避免人為操作失誤而帶來安全隱患。確保支架安全可靠,高度合適,冒頂移架應該遵循步驟進行,防止安全事故發(fā)生。支架支護應該整齊可靠,確保施工作業(yè)人員安全,并加強用電管理,按要求敷設電纜,實現(xiàn)對安全事故的有效預防。
四、結束語:
為提高采煤工作效率,防止安全事故發(fā)生,降低不必要損失,落實薄煤層綜采工作面過斷層、過老巷技術是必要的。應該做好采煤工作面基本情況的調查工作,對比不同方案的技術性與經濟性,然后采取有效的技術措施,并按要求施工,確保各項技術落實到位,使煤礦開采取得更好的綜合效益。
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